03.第三章其他壩型

第三章其其他壩型及及過(guò)壩建建筑物第一節(jié)拱拱壩第二節(jié)橡橡膠壩第三節(jié)支支墩壩第四節(jié)過(guò)過(guò)壩建筑物物第一節(jié)拱拱壩一、拱壩的的特點(diǎn)拱壩是一固固結(jié)于基巖巖的空間殼殼體結(jié)構(gòu)，，其壩體結(jié)結(jié)構(gòu)可近似似看做由一一系列凸向向上游的水水平拱圈和和一系列豎豎向懸臂梁梁所組成。。壩體結(jié)構(gòu)構(gòu)既有拱作作用又有梁梁作用，因因此具有雙雙向傳遞荷荷載的特點(diǎn)點(diǎn)。壩體所所承受的水水平荷載一一部分由拱拱的作用傳傳至兩岸巖巖體，另一一部分通過(guò)過(guò)豎直梁的的作用傳到到壩底基巖巖。（一）穩(wěn)定定特點(diǎn)拱壩在外荷荷載作用下下的穩(wěn)定性性主要依靠靠?jī)砂豆岸硕说姆醋饔糜昧?，不像像重力壩那那樣依靠自自重?lái)維持持穩(wěn)定。除除考慮壩體體強(qiáng)度外，，還應(yīng)十分分重視壩肩肩巖體的抗抗滑穩(wěn)定和和變形。（二）結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)拱壩屬于高高次超靜定定結(jié)構(gòu)，超超載能力強(qiáng)強(qiáng)，安全度度高；壩體體輕韌，彈彈性較好，，具有良好好的抗震性性能；拱結(jié)結(jié)構(gòu)在外荷荷載作用下下，有利于于充分發(fā)揮揮筑壩材料料的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度。（三）荷載載特點(diǎn)拱壩不設(shè)永永久伸縮縫縫，其周邊邊通常固結(jié)結(jié)于基巖上上，溫度變變化和基巖巖變形對(duì)壩壩體應(yīng)力的的影響比較較顯著，設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，必必須考慮基基巖變形，，并將溫度度荷載作用用作為一項(xiàng)項(xiàng)主要荷載載。二、拱壩對(duì)對(duì)地形和地地質(zhì)條件的的要求（一）對(duì)地地形的要求求地形條件是是決定拱壩壩結(jié)構(gòu)形式式、工程布布置以及經(jīng)經(jīng)濟(jì)性的主主要因素。。理想的地地形應(yīng)是左左右兩岸對(duì)對(duì)稱(chēng)、岸坡坡平順無(wú)突突變，在平平面上向下下游收縮的的峽谷段。。壩端下游游側(cè)要有足足夠的巖體體支撐，以以保證壩體體的穩(wěn)定。。（二）對(duì)地地質(zhì)的要求求地質(zhì)條件也也是拱壩建建設(shè)中的一一個(gè)重要問(wèn)問(wèn)題。理想想的地質(zhì)條條件是：基基巖均勻單單一、完整整穩(wěn)定、強(qiáng)強(qiáng)度高、剛剛度大、透透水性小和和耐風(fēng)化等等。三、拱壩的的分類(lèi)（1）按建筑材材料和施工工方法可分分為常規(guī)混混凝土拱壩壩、碾壓混混凝土拱壩壩和砌石拱拱壩。（2）按厚高比比可分為薄薄拱壩、中中厚拱壩和和厚拱壩。。（3）按壩面曲曲率可分為為單曲拱壩壩和雙曲拱拱壩。（4）按水平拱拱圈的型式式可分為單單圓心拱、、多心拱、、拋物線(xiàn)拱拱、橢圓拱拱、對(duì)數(shù)螺螺旋線(xiàn)拱。。（5）按拱壩壩的結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造可可分類(lèi)為為一般拱拱壩、周周邊縫拱拱壩、空空腹拱壩壩等。四、拱壩壩的發(fā)展展概況（（略）五、拱壩壩的布置置拱壩布置置是指拱拱壩體型型選擇及及其壩體體布置。。布置設(shè)設(shè)計(jì)的總總要求是是在滿(mǎn)足足壩體應(yīng)應(yīng)力和壩壩肩穩(wěn)定定的前提提下盡可可能地使使工程量量最省、、造價(jià)最最低、安安全度高高和耐久久性好。。同時(shí)應(yīng)應(yīng)滿(mǎn)足樞樞紐總體體布置及及運(yùn)行要要求。（一）水水平拱圈圈布置（二）拱拱冠梁的的型式和和尺寸（三）拱拱壩的總總體布置置六、拱壩壩的泄流流和消能能（一）拱拱壩壩身身泄水方方式拱壩壩身身常用的的泄水方方式有：：自由跌跌流式、、鼻坎挑挑流式、、滑雪道道式及壩壩身孔口口泄流式式等。（二）拱拱壩的消消能和防防沖1、拱壩消消能形式式（1）水墊消消能（（2）挑流消消能（3）空中沖沖擊消能能（（4）底流消消能2、提高消消能效果果的工程程措施（1）從總體體布局上上采取措措施。（2）采用新新型、高高效的挑挑流鼻坎坎。七、拱壩壩的構(gòu)造造（一）壩壩體的分分縫、接接縫處理理拱壩是整整體結(jié)構(gòu)構(gòu)，為便便于施工工期間混混凝土散散熱和降降低收縮縮應(yīng)力，，防止混混凝土產(chǎn)產(chǎn)生裂縫縫，需要要分段澆澆筑，各各段之間間設(shè)有收收縮縫，，在壩體體混凝土土冷卻到到年平均均氣溫左左右，混混凝土充充分收縮縮后，再再用水泥泥漿封堵堵，以保保證壩的的整體性性。（二）壩壩頂拱壩的壩壩頂高程程的確定定與重力力壩相同同。寬度度應(yīng)根據(jù)據(jù)剖面設(shè)設(shè)計(jì)和滿(mǎn)滿(mǎn)足運(yùn)行行、交通通要求確確定。（三）廊廊道為滿(mǎn)足檢檢查、觀觀測(cè)、灌灌漿、排排水和壩壩內(nèi)交通通等要求求，需要要在壩體體內(nèi)設(shè)置置廊道和和豎井。。廊道的的布置、、斷面尺尺寸和配配筋基本本上和重重力壩相相同。（四）壩壩體防滲滲和排水水拱壩上游游面應(yīng)采采用抗?jié)B滲混凝土土，壩內(nèi)內(nèi)一般設(shè)設(shè)置豎向向排水管管。（五）墊墊座與周周邊縫對(duì)地形不不規(guī)則或或局部有有深槽時(shí)時(shí)，可在在基巖與與壩體之之間設(shè)置置墊座，，在墊座座和壩體體之間形形成周邊邊縫。（六）重重力墩重力墩是是拱壩拱拱端的人人工墊座座。第二節(jié)橡橡膠壩壩一、橡膠膠壩概述述橡膠壩國(guó)國(guó)外稱(chēng)尼尼龍壩、、織物壩壩、可充充脹壩等等，我國(guó)國(guó)通常稱(chēng)稱(chēng)橡膠壩壩，它是是20世紀(jì)50年代隨著著高分子子合成材材料工業(yè)業(yè)的發(fā)展展而出現(xiàn)現(xiàn)的一種種新型水水工建筑筑物。橡膠壩是是用膠布布按設(shè)計(jì)計(jì)要求的的尺寸，，錨固于于底板上上成封閉閉狀的壩壩袋，通通過(guò)連接接壩袋和和充脹介介質(zhì)的管管道及控控制設(shè)備備，用水水（氣））將其充充脹形成成的袋式式擋水壩壩。（一）橡橡膠壩的的主要優(yōu)優(yōu)點(diǎn)①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、節(jié)節(jié)省三材材、造價(jià)價(jià)低。②②施工期期短。③③抗震和和抗沖擊擊性能好好。④不不阻水、、止水效效果好。。⑤管理理方便，，運(yùn)行費(fèi)費(fèi)用低。。（二）橡橡膠壩的的不足①壩袋堅(jiān)堅(jiān)固性較較差。②②壩袋袋容易老老化，使使用壽命命比較短短。③壩壩高受到到限制。。（三）橡橡膠壩的的應(yīng)用①改善城城市水生生態(tài)環(huán)境境。②利利用溢洪洪道或溢溢流堰抬抬高水頭頭。③沿沿海擋潮潮和防浪浪工程。。④回灌灌地下水水。二、橡膠膠壩布置置（一）基基本資料料收集1、水文氣氣象資料料2、地形資資料3、工程地地質(zhì)資料料4、生態(tài)環(huán)環(huán)境及社社會(huì)經(jīng)濟(jì)濟(jì)資料（二）壩壩址選擇擇（1）橡膠壩壩壩址應(yīng)應(yīng)盡可能能選在巖巖石堅(jiān)硬硬完整或或沉積緊緊密的地地基上。。（2）橡膠壩壩壩址應(yīng)應(yīng)選擇在在水流平平順及河河床岸坡坡穩(wěn)定的的河段。。（3）在多泥泥沙河流流建壩，，壩址應(yīng)應(yīng)避免選選在縱坡坡突然變變緩的河河段。（4）選擇壩壩址應(yīng)利利于樞紐紐建筑物物布置。。（三）橡橡膠壩結(jié)結(jié)構(gòu)布置置1、橡膠壩壩組成橡膠壩工工程一般般由壩基基土建工工程、擋擋水壩體體、控制制與觀測(cè)測(cè)系統(tǒng)等等組成。。2、橡膠壩壩布置橡膠壩的的壩軸線(xiàn)線(xiàn)應(yīng)與所所處河段段水流方方向垂直直，土建建、壩體體、充排排方式和和安全觀觀測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)等的布布置應(yīng)做做到科學(xué)學(xué)合理、、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、安安全可靠靠、運(yùn)行行方便，，并考慮慮美觀因因素。三、壩袋袋設(shè)計(jì)（一）壩壩袋形式式的選擇擇壩袋按充充脹介質(zhì)質(zhì)可分為為充水式式、充氣氣式。其其具體區(qū)區(qū)別見(jiàn)書(shū)書(shū)中表3.2。（二）壩壩袋膠布布材料結(jié)結(jié)構(gòu)壩袋膠布布應(yīng)達(dá)到到強(qiáng)度高高、耐老老化、耐耐腐蝕、、抗沖擊擊、耐屈屈撓、耐耐寒等性性能要求求，能滿(mǎn)滿(mǎn)足工程程使用。。（三）壩壩袋設(shè)計(jì)計(jì)（略））四、橡膠膠壩錨固固（一）錨錨固線(xiàn)布布置按壩袋與與壩底板板和兩岸岸邊坡的的連接方方式不同同，可有有不同的的錨固線(xiàn)線(xiàn)形式。。1、單錨固固線(xiàn)2、雙錨固固線(xiàn)3、堵頭式式橡膠壩壩錨固線(xiàn)線(xiàn)4、岸墻斜斜坡段錨錨固線(xiàn)（二）錨錨固結(jié)構(gòu)構(gòu)型式工程中錨錨固結(jié)構(gòu)構(gòu)型式多多種多樣樣，按錨錨固構(gòu)件件的材料料來(lái)分，，可分為為螺栓壓壓板式錨錨固、楔楔塊擠壓壓式錨固固和膠囊囊充水式式錨固三三種。第三節(jié)支支墩壩壩支墩壩是是由一系系列順?biāo)鞣较蛳虻闹Ф斩蘸椭螕卧诙兆幼由嫌蔚牡纳w板所所組成。。蓋板形形成擋水水面，將將水壓力力傳遞給給支墩，，支墩沿沿壩軸線(xiàn)線(xiàn)排列，，支撐在在巖基上上。支墩墩壩按蓋蓋板型式式不同分分為平板板壩、連連拱壩和和大頭壩壩；按支支墩型式式不同分分為單支支墩、雙雙支墩、、框格式式支墩、、空腹支支墩等。。一、支墩墩壩的特特點(diǎn)與其他實(shí)實(shí)體混凝凝土壩相相比，支支墩壩有有以下一一些特點(diǎn)點(diǎn)。（1）節(jié)省混混凝土用用量。（2）能充分分利用材材料的強(qiáng)強(qiáng)度。（3）側(cè)向穩(wěn)穩(wěn)定性差差。（4）部分型型式的支支墩壩對(duì)對(duì)地質(zhì)和和氣候條條件要求求高。（5）施工條條件不同同。二、平板板壩平板壩是是支墩壩壩中結(jié)構(gòu)構(gòu)最簡(jiǎn)單單的型式式，其上上游擋水水面板為為鋼筋混混凝土平平板，并并常以簡(jiǎn)簡(jiǎn)支的形形式與支支墩連接接。三、連拱拱壩連拱壩是是擋水蓋蓋板呈拱拱形的一一種輕型型支墩壩壩。四、大頭頭壩大頭壩的的頭部和和支墩連連成整體體，即頭頭部是由由上游面面的支墩墩擴(kuò)大形形成。第四節(jié)過(guò)過(guò)壩建建筑物一、船閘閘船閘是河河流上水水利樞紐紐中常用用的一種種過(guò)船建建筑物，，它是利利用閘室室中水位位的升降降將船舶舶浮運(yùn)過(guò)過(guò)壩的，，通航能能力大，，安全可可靠。（一）船船閘的組組成和工工作原理理1、船閘的的組成船閘由閘閘室、上上下游閘閘首、上上下游引引航道等等三部分分組成。。2、船閘的的工作原原理（見(jiàn)見(jiàn)書(shū)）（二）船船閘的類(lèi)類(lèi)型（1）閘室按按級(jí)數(shù)可可分為單單級(jí)船閘閘和多級(jí)級(jí)船閘。。（2）船閘按按船閘線(xiàn)線(xiàn)數(shù)可分分為單線(xiàn)線(xiàn)船閘和和多線(xiàn)船船閘。（三）船船閘的引引航道引航道的的作用，，是保證證船舶安安全地進(jìn)進(jìn)出船閘閘，并供供等待過(guò)過(guò)閘船舶舶安全停停泊，使使進(jìn)出閘閘船舶能能交錯(cuò)避避讓。1、引航道道的平面面形狀單線(xiàn)船閘閘引航道道的平面面開(kāi)關(guān)，，可分為為對(duì)稱(chēng)式式和非對(duì)對(duì)稱(chēng)式兩兩類(lèi)。2、引航道道中的建建筑物包括防護(hù)護(hù)建筑物物、導(dǎo)航航建筑物物和靠船船建筑物物等。（四）船船閘的布布置1、船閘與與壩的布布置（1）閘壩并并列式（（2）閘壩分分離式2、船閘與與其他建建筑物的的布置（1）船閘、、電站分分設(shè)兩岸岸。（2）船閘、、電站均均設(shè)同岸岸。（3）船閘、、取水建建筑物分分設(shè)兩岸岸。（五）船船閘閘室室結(jié)構(gòu)閘室的結(jié)結(jié)構(gòu)型式式與各地地的自然然、經(jīng)經(jīng)濟(jì)和技技術(shù)條件件有關(guān)。。按閘室室的斷面面形狀，，可將閘閘室分為為斜坡式式和直立立式兩大大類(lèi)。二、升船機(jī)（一）升船機(jī)機(jī)的組成及作作用升船機(jī)的組成成，一般有承承船廂、垂直直支架或斜坡坡道、閘首、、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)、事故裝裝置和電氣控控制系統(tǒng)等幾幾部分。（二）升船機(jī)機(jī)的工作原理理（略）（三）升船機(jī)機(jī)的類(lèi)型按承船廂的運(yùn)運(yùn)行線(xiàn)路，一一船將其分為為垂直升船機(jī)機(jī)和斜面升船船機(jī)兩大類(lèi)。。（四）升船機(jī)機(jī)的適用條